2.1植物細(xì)胞工程課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修32

植物細(xì)胞工程中草藥瑰寶——三葉青任務(wù)1:請(qǐng)你設(shè)計(jì)抗凍三葉青的培育方案。

(以流程圖形式表示)資料：1.三葉青是二倍體植物，其全草均可入藥，以地下塊根藥用效果最好。

三葉青在氣溫20～35℃時(shí)生長(zhǎng)較好，冬春季平均

氣溫低于5～10℃時(shí)停止生長(zhǎng)，低溫凍害已成為影響三葉青生長(zhǎng)發(fā)育和地理分布、制約其藥材生產(chǎn)、影響藥材品質(zhì)的主要環(huán)

境脅迫因子。2.胡蘿卜是二倍體植物，體內(nèi)存在抗凍蛋白

(AFPs)

基因。任務(wù)2:含抗凍蛋白基因的轉(zhuǎn)基因細(xì)胞經(jīng)植物組織培

養(yǎng)，沒(méi)有再生成植株，請(qǐng)分析可能的原因。限制性核酸內(nèi)切酶及DNA

連

接酶

質(zhì)粒DNA含重組T

質(zhì)粒的農(nóng)桿菌

植物細(xì)胞

抗凍三葉青將目的基因拍入

染色體的DNA

中培養(yǎng)再生成植標(biāo)導(dǎo)入植物細(xì)胞特入農(nóng)桿菌含抗凍蛋白基因的DNAT

質(zhì)粒農(nóng)桿菌任務(wù)2:含抗凍蛋白基因的轉(zhuǎn)基因細(xì)胞經(jīng)植物組織培

養(yǎng)，沒(méi)有再生成植株，請(qǐng)分析可能的原因。[培養(yǎng)條件：

光照、溫度、濕度、PH等外因

培養(yǎng)基配方：培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑配比等培養(yǎng)基比較MS培養(yǎng)基發(fā)芽培養(yǎng)基生根培養(yǎng)基培養(yǎng)基配方大量元素、

微量元素、

有機(jī)成分3000

mL

MS培養(yǎng)基十含

1.5

mg

BA的溶液十含0.02mg

NAA的溶液+30

g蔗糖

+40

g瓊脂(加蒸餾水至

4000mL)1000

mL

MS培養(yǎng)基十

含0.38

mg

NAA的溶液+30

g蔗糖+20

g瓊

脂(加蒸餾水至2000mL)蔗糖濃度30g/L30g/L30g/L大量元素mg/L微量元素mg/L微量元素mg/L有機(jī)成分mg/LNH?NO?KNOCaCl?

·2H?0MgSO?

·7H?O0KH?PO?16501900440370170KIH,B0MnSO?

·4H?0ZnSO?

·7H?O

Na?MoO?

·2H?O0.836.222.38.60.025CuSO?

·5H?OCoCl?

·6H?ONa?-EDTAFeSO,

·7H-O蔗糖(g/L)0.0250.025

37.327.830肌醇煙酸鹽酸吡哆醇鹽酸硫胺素甘氨酸1000.50.50.12.0培養(yǎng)基比較MS培養(yǎng)基發(fā)芽培養(yǎng)基生根培養(yǎng)基培養(yǎng)基配方大量元素、

微量元素、

有機(jī)成分3000

mL

MS培養(yǎng)基十含

1.5

mg

BA的溶液十含0.02mg

NAA的溶液+30

g蔗糖

+40

g瓊脂(加蒸餾水至

4000mL)1000

mL

MS培養(yǎng)基十

含0.38

mg

NAA的溶液+30

g蔗糖+20

g瓊

脂(加蒸餾水至2000mL)蔗糖濃度30g/L30g/L30g/L與發(fā)芽培養(yǎng)基相比，配制轉(zhuǎn)基因叢狀苗生根培養(yǎng)基時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)添加

生長(zhǎng)素

，促進(jìn)叢狀苗基部細(xì)胞分裂形成愈傷組織并進(jìn)一步分化形成

根的分生組織，最終形成根。還可通過(guò)改變MS培養(yǎng)基促進(jìn)生根，如B(A.提高蔗糖濃度

B.降低培養(yǎng)基濃度C.

提高大量元素濃度D.不添加瓊脂)。任務(wù)2:含抗凍蛋白基因的轉(zhuǎn)基因細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)，沒(méi)有再生成植株，請(qǐng)分析可能的原因。[培養(yǎng)條件：

光照、溫度、濕度、PH等外因

培養(yǎng)基配方：培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑配比等

無(wú)菌操作P60在超凈臺(tái)中，取出

一瓶已進(jìn)行過(guò)無(wú)菌培養(yǎng)的菊花幼苗，在無(wú)

菌

培養(yǎng)皿上用無(wú)菌攝子

和無(wú)菌解剖刀切成幾段，每段至少有1張葉片。若使用野生的三葉青葉片進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，要先進(jìn)行消

毒，

依次在70%

乙

醇

和5%次氯酸鈉溶液

中浸泡，最后在超凈臺(tái)中用

無(wú)

菌

水沖洗。培養(yǎng)基中添加抗生素起到

殺滅細(xì)菌

的作用。養(yǎng)，沒(méi)有再生成植株，請(qǐng)分析可能的原因。培養(yǎng)條件：光照、溫度、濕度、PH等外因

培養(yǎng)基配方：培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑配比等

無(wú)菌操作盡量選擇性狀優(yōu)良、細(xì)

胞全能性表達(dá)充分的基因型，要深入探討特定植物細(xì)胞■

■全能性的表達(dá)條件。植物種類(lèi)基因型取材部位繼代培養(yǎng)次數(shù)任務(wù)2:含抗凍蛋白基因的轉(zhuǎn)基因細(xì)胞經(jīng)植物組織培內(nèi)因任務(wù)3:獲得三葉青-胡蘿卜雜種植株的培育方案如何制備原生質(zhì)體再分化愈傷組織植物體細(xì)胞雜交技術(shù)原生質(zhì)體融合三葉青細(xì)胞胡蘿卜細(xì)胞雜種

植物雜種

細(xì)胞原生質(zhì)體原生質(zhì)體再生細(xì)脫分化胞壁收集和純化的大致方法：①用濾網(wǎng)過(guò)濾混合液，去除大的殘?jiān)?，收集濾液，濾液進(jìn)行離心，轉(zhuǎn)速的控制以將原生質(zhì)體沉淀而細(xì)胞碎片等雜質(zhì)仍然懸浮在上清液為準(zhǔn)。經(jīng)離心后，原生質(zhì)體沉降于管底，上部為含碎片的混合液。②棄去含雜質(zhì)的上清液，重新懸浮原生質(zhì)體，再

次

離

心，重復(fù)3次。③用原生質(zhì)體培養(yǎng)基洗滌一次，收集管底純凈的原生質(zhì)體。原生質(zhì)體活性的測(cè)定方法：染色法，滲透吸水或失水等三葉青細(xì)胞去掉細(xì)胞壁胡蘿卜細(xì)胞在無(wú)菌條件下，分別取已消毒的三葉青、胡蘿卜葉片，放入含0.5～0.6mol/L

甘露醇 (維持較高滲透壓)的纖維素酶和果膠酶混合液處理，酶混合液需通過(guò)

過(guò)濾滅菌，

才能用于無(wú)菌原生質(zhì)體的制備，整個(gè)無(wú)菌操作過(guò)程需在

超凈臺(tái)

中進(jìn)行。酶解后，經(jīng)多次

離心純化

獲得原生質(zhì)體。任務(wù)3:獲得三葉青-胡蘿卜雜種植株的培育方案植物體細(xì)胞雜交技術(shù)原質(zhì)合愈傷

組織雜種

植物雜種細(xì)胞原生質(zhì)體原生質(zhì)體再生細(xì)脫分化再分化胞壁三葉青細(xì)胞去掉細(xì)胞壁胡蘿卜細(xì)胞將原生質(zhì)體進(jìn)行培養(yǎng)，重新長(zhǎng)出

細(xì)

胞

壁，形成胚性細(xì)胞。此時(shí)，應(yīng)該

降低

培養(yǎng)基中甘露醇濃度，以利于胚性細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)形成細(xì)

胞團(tuán)，然后經(jīng)胚胎發(fā)生途徑或器官發(fā)生途徑形成再生植株。任務(wù)3:獲得三葉青-胡蘿卜雜種植株的培育方案植物體細(xì)胞雜交技術(shù)再生細(xì)胞壁

雜種

細(xì)胞原質(zhì)合愈傷

組織雜種

植物原生質(zhì)體原生質(zhì)體脫分化再分化任務(wù)3:獲得三葉青-

胡蘿卜雜種植株的培育方案方法1:

植物體細(xì)胞雜交技術(shù)方法2:

試管受精

利用異源植物在試管內(nèi)進(jìn)行

受精，對(duì)其產(chǎn)生的胚進(jìn)行培養(yǎng)產(chǎn)生雜種植株。植物細(xì)胞工程的概念和操作過(guò)程培養(yǎng)植物細(xì)胞(包括原生質(zhì)體),借助基因工程方法，將外源遺傳物質(zhì)(DNA)導(dǎo)入受體細(xì)胞(包括原

生質(zhì)